Defossilisierung ist der Weg in die Zukunft

Das Leben auf der Erde basiert auf Kohlenstoff. Und Kohlenstoff ist überall: Er zirkuliert durch Land, Ozean und Atmosphäre im sogenannten Kohlenstoffkreislauf. Deshalb sei Dekarbonisierung eine Fehlbezeichnung, sagt Michael Carus. „Wir brauchen eine Defossilisierungsstrategie“, betonte er. Bei all dem Gerede über Kohlenstoff wird heutzutage zwangsläufig Verwirrung entstehen. Wenn Kohlenstoff die Grundlage allen Lebens ist, warum gibt es dann Bedenken hinsichtlich der Kohlenstoffemissionen – und warum werden Unternehmen dazu gedrängt, dafür Rechenschaft abzulegen? Und noch wichtiger: Was versteht man unter Dekarbonisierung?

Sustainable Plastics wandte sich für Antworten an die Experten des nova-Instituts in Deutschland. Als unabhängiges Forschungs- und Beratungsunternehmen mit Schwerpunkt auf der Umstellung der Chemie- und Materialindustrie auf erneuerbaren Kohlenstoff ist das nova-Institut Gründer der Renewable Carbon Initiative (RCI). Diese Initiative entstand als Reaktion auf die Schwierigkeiten von Chemie- und Rohstoffproduzenten bei der Bewältigung der Herausforderungen, die sich sowohl aus den Klimazielen der Europäischen Union als auch aus den Nachhaltigkeitserwartungen der Gesellschaften auf der ganzen Welt ergeben. Es sei klar geworden, dass mehr nötig sei als nur die Umstellung auf erneuerbare Energien, sagten Gründer des nova-Instituts, Michael Carus, und Forscher Christopher vom Berg.

Der größte Verursacher von Kohlenstoff in der Atmosphäre ist der Mensch. Der Mensch emittiert mit seinen Industrien und Aktivitäten jedes Jahr schätzungsweise 10 Milliarden Tonnen Kohlenstoff in die Atmosphäre. Kohlenstoff wird aus der Geosphäre, Hydrosphäre und Biosphäre entnommen und gelangt in Form des Treibhausgases Kohlendioxid in die Atmosphäre. Die Eindämmung dieser Emissionen ist weltweit zu einer dringenden Priorität in einem Prozess geworden, der etwas fälschlicherweise als „Dekarbonisierung“ bezeichnet wird.

Wie Michael Carus betont, ist Dekarbonisierung weder für den Chemie- noch für den Rohstoffsektor eine Option; beide basieren vollständig auf der Verwendung von Kohlenstoff. Ohne Kohlenstoff können diese Industrien nicht existieren. Nötig sei eine alternative Strategie, die er Defossilisierung nennt. Die Defossilisierung wird durch die Verwendung von erneuerbarem Kohlenstoff erreicht. Erneuerbarer Kohlenstoff umfasst alle Kohlenstoffquellen, die die Verwendung von zusätzlichem fossilem Kohlenstoff aus der Geosphäre vermeiden oder ersetzen. Erneuerbarer Kohlenstoff kann aus der Biosphäre, der Atmosphäre oder der Technosphäre stammen – nicht jedoch aus der Geosphäre. Zu den Quellen gehören Biomasse, CO2-basiertes Recycling und Recycling von Kunststoffabfällen. Erneuerbarer Kohlenstoff zirkuliert zwischen der Biosphäre, der Atmosphäre oder der Technosphäre und schafft so eine zirkuläre Kohlenstoffwirtschaft.

Bilanzierung von Kohlenstoff Heutzutage müssen Unternehmen zunehmend Rechenschaft über die von ihnen verursachten CO2-Emissionen ablegen. Es sei ein Schritt in die richtige Richtung, sagten Carus und Vom Berg. Die Berücksichtigung von CO2-Emissionen trage sicherlich dazu bei, ein System zu schaffen, das eine wirksame Messung von Emissionsreduktionen ermögliche, und sei daher auch ein wirksames Mittel, um eine Basislinie für die Erreichung dieser Reduktionen festzulegen, sagen sie angemerkt. Das EU-Emissionshandelssystem ist ein EU-weites Cap-and-Trade-Buchhaltungssystem, das einen großen Teil der europäischen Emissionen abdeckt und durch eine jährliche Senkung des maximalen Emissionsvolumens eine Reduzierung der Emissionswerte erzwingt. Die EU möchte das System auch auf weitere Sektoren (z. B. Bauwesen und Verkehr) ausweiten und richtet einen CO2-Grenzausgleichsmechanismus ein, um zu verhindern, dass emissionserzeugende Aktivitäten wie das verarbeitende Gewerbe aus Europa verdrängt werden. In den letzten Jahren hat die EU viele überschüssige Emissionszertifikate abgeschafft und damit das EU-ETS verschärft, was sich in der deutlichen Preiserhöhung der CO2-Emissionszertifikate auf fast 100 Euro pro Tonne CO2 widerspiegelt.

Daneben gibt es auch verschiedene unternehmensspezifische Emissionsbilanzierungssysteme, wie zum Beispiel das weit verbreitete GHG Protocol. Unternehmen sammeln Informationen über alle ihre emissionsverursachenden Aktivitäten und können dann Maßnahmen definieren, um ihre Emissionen auf eine Weise zu reduzieren, die mit den Klimazielen des Pariser Abkommens und Net-Zero bis 2050 vereinbar ist. Die Science-Based Targets Initiative ist eine davon Die am häufigsten genutzte Initiative zur Festlegung von Zielen zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen. Unternehmensweite Emissionen werden normalerweise in drei sogenannte Scopes unterteilt. Scope 1 umfasst alle direkten Emissionen, die durch Aktivitäten des Unternehmens verursacht werden, Scope 2 enthält alle indirekten Emissionen, die durch den Energie- und Strombedarf des Unternehmens verursacht werden, und Scope 3-Emissionen umfassen alle Emissionen, die nicht durch Aktivitäten verursacht werden, die unter der direkten Kontrolle des Unternehmens stehen. Dazu gehören beispielsweise die Gewinnung/das Wachstum von Rohstoffen, eingekaufte Waren und Dienstleistungen, der Transport, die Nutzung von Produkten und das Ende ihrer Lebensdauer. Scope 3 ist hier die schwierigste Nuss, da diese Emissionen außerhalb der direkten Kontrolle des Unternehmens liegen, das die THG-Emissionsbilanzierung durchführt, und alle relevanten entlang der gesamten Wertschöpfungskette betreffen. Das bedeutet, dass eine vollständige Scope-3-Emissionsbilanzierung die Zusammenarbeit zwischen komplexen Wertschöpfungsketten mit mehreren Partnern auf der ganzen Welt erfordert – und noch nicht überall ist die Emissionsbilanzierung vollständig etabliert. Daher konzentrieren sich Unternehmen häufig auf Scope-1- und Scope-2-Emissionen und betrachten Scope-3-Emissionsreduzierungen als optionales oder angestrebtes Ziel, was insbesondere in Wertschöpfungsketten ein Problem sein kann, in denen Scope-3-Emissionen den Großteil der Emissionen eines Unternehmens ausmachen, wie z. B. bei Chemikalien und Kunststoffindustrie. Dennoch seien die wichtigsten Buchhaltungssysteme weithin akzeptiert, wissenschaftlich bestätigt und im Wesentlichen zuverlässig, stellte Carus fest.

Allerdings könnten sie zwar dazu beitragen, eine vollständige Defossilisierung herbeizuführen, eine Buchführung allein werde jedoch nicht ausreichen, sagte er. Nehmen wir zum Beispiel die Praxis der (hauptsächlich fossilen) Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS). Bei richtiger Umsetzung werden Emissionen dort erfasst, wo sie entstehen, und anschließend dauerhaft entfernt, beispielsweise durch unterirdische Speicherung. Daher sind keine Treibhausgasemissionen zu berücksichtigen. Dies ist beispielsweise im EU-ETS eine akzeptierte Praxis und lässt die Tür für die weitere Nutzung fossiler Rohstoffe offen – solange die Emissionen erfasst werden. „Aus diesem Grund sind wir vorsichtig, wenn es um CCS auf fossiler Basis geht, denn es kann zwar die Emissionen reduzieren, ist aber auch eine Hintertür für die fossile Industrie, ihre Rohstoffe weiter zu gewinnen“, erklärte er.

Ein weiterer zu berücksichtigender Punkt ist die angewandte Methodik. Biogener Kohlenstoff beispielsweise gilt weithin als Netto-Null-Emissionen, was bedeutet, dass die Biomasse zu Beginn ihres Lebens die gleiche Menge an Kohlenstoff aufnimmt, die am Ende ihres Lebens wieder freigesetzt wird. Unterschiedliche Abrechnungsoptionen behandeln biogenen Kohlenstoff unterschiedlich: Entweder wird die Kohlenstoffaufnahme nicht gezählt und dann die Emissionen nicht gezählt – die am häufigsten angewandte Option – oder die Aufnahme wird als negative Emissionen verbucht und die Emissionen werden dann wie gewohnt gezählt. Für Unternehmen am Anfang oder in der Mitte der Wertschöpfungskette führt die erste Option jedoch dazu, dass biogener Kohlenstoff keinen Vorteil gegenüber fossilem Kohlenstoff (am Werkstor) zeigt, da die endgültigen Emissionen des fossilen Kohlenstoffprodukts noch nicht berücksichtigt sind , und die endgültigen Emissionen der biogenen Produkte werden nicht gezählt. Wenn jedoch die Methoden solide, vereinbart und vorhanden sind und der gesamte Lebenszyklus von Dienstleistungen und Produkten berücksichtigt wird, können Buchhaltungssysteme dazu beitragen, die Defossilisierung voranzutreiben. Bei richtiger Berücksichtigung tragen erneuerbare Kohlenstoffquellen zur Bewältigung der Scope-3-Emissionen bei, indem sie fossilen Kohlenstoff ersetzen, und tragen so zu den Defossilisierungsambitionen bei.

Nachhaltige Kohlenstoffketten Während sich das nova-Institut und die Renewable Carbon Initiative stark auf die Bedeutung der Defossilisierung konzentrieren, setzt die EU offenbar auf das Recycling bereits vorhandener Kunststoffabfälle. Auf die Frage nach ihrer Meinung dazu antworteten sowohl Michael Carus als auch Christopher vom Berg deutlich: „Ja, wir glauben, dass die Defossilisierung unerlässlich ist. Fossile Rohstoffe sind für etwa 70 % aller vom Menschen verursachten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Sie sind die Wurzel des Problems.“ Das muss angegangen werden, wenn wir den Klimawandel bekämpfen wollen. Und ja, die EU legt großen Wert auf Recycling – aber selbst das beste Recyclingsystem ist nicht in der Lage, perfekte Kreisläufe zu betreiben, bei denen am Ende 100 % der eingesetzten Rohstoffe recycelt werden -des Lebens."

Sie erstellten ein einfaches Diagramm, das einen theoretischen, hocheffizienten Kunststoffrecycling-Lebenszyklus mit einer geschätzten Recyclingrate von 70 % zeigt. Die im Lebenszyklus unvermeidlich auftretenden Verluste führen dazu, dass dem System zusätzlicher Kohlenstoff-Rohstoff zugeführt werden muss. Dieser zusätzliche Kohlenstoffbedarf sollte nicht aus fossilen Rohstoffen stammen, sondern aus den anderen erneuerbaren Kohlenstoffoptionen, Biomasse und CO2.

Daher reicht Recycling allein nicht aus, um 100 % nachhaltige Kohlenstoffketten zu schaffen. Und während Biomasse und CO2-Nutzung oft mit Skepsis betrachtet werden – Biomasse aus Gründen der Artenvielfalt, CO2-Emissionen, weil manche dies als energiereiche Möglichkeit zur Verschiebung von Emissionen betrachten, beides berechtigte Überlegungen –, übersehen diese Kritiker zwei wichtige Punkte.

„Erstens bedeutet der Verzicht auf Biomasse und CO2, sich weiterhin auf fossile Rohstoffe zu verlassen; und zweitens sind diese Probleme lösbar, und es werden erhebliche Anstrengungen unternommen, um dies zu erreichen. CO2 kann zur Herstellung von Chemikalien und Kunststoffen genutzt werden, etwas, das.“ „Das geschieht bereits in großem Umfang in der Industrie, beispielsweise in Stahlwerken. Produkte wie Reinigungsmittel, Plastikflaschen, Methanol oder Kerosin aus CCU sind bereits heute auf dem Markt“, so die Forscher.

Ein machbarer Übergang Aber ist ein Übergang zu erneuerbarem Kohlenstoff machbar? „Ein Übergang zu erneuerbarem Kohlenstoff ist absolut und wirklich machbar. Die Technologien existieren und sind bereits in industriellen, hochskalierten Umgebungen verfügbar“, sagte Carus. Das größte Problem ist, dass sie mehr sind teurer als (die sehr billigen) fossilen Rohstoffe, und dass eher junge und innovative Technologien mit einem hocheffizienten, stark hochskalierten System mit aufgebauter Infrastruktur und mächtigen Lobbys konkurrieren müssen. „Viele Unternehmen sind bereit, in erneuerbare Lösungen zu investieren. Was „Jetzt fehlen intelligente Maßnahmen, die die Brücke zwischen heute und 2050 schlagen, damit Unternehmen bei der Nachhaltigkeitstransformation wettbewerbsfähig bleiben“, fügte er hinzu. Genau das ist das Ziel der Renewable Carbon Initiative. In knapp drei Jahren haben sich bereits fast 60 Unternehmen aus den Wertschöpfungsketten Chemie und Rohstoffe zusammengeschlossen, vereint mit dem Ziel, den Übergang von fossilem zu erneuerbarem Kohlenstoff zu erleichtern und zu beschleunigen. „Und wir sind immer auf der Suche nach weiteren interessierten Unternehmen.“ Schließen Sie sich uns an und unterstützen Sie die Botschaft und bringen Sie so viele Wertschöpfungsketten und Interessengruppen wie möglich zusammen“, schloss Carus.

(Dieser Artikel erschien zuvor in der Mai/Juni-Ausgabe von Sustainable Plastics.

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